Modelo híbrido de programação paralela para uma aplicação de elasticidade linear baseada no método dos elementos finitos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2006.Na área de processamento paralelo existem dois paradigmas principais de programação: Memória Compartilhada e Troca de Mensagens. Cada um deles é adequado a uma arquitetra de hardware específica. No entanto, existem arquiteturas de multiprocessadores para as quais o mapeamento para um desses paradigmas não é tão simples. Clusters de SMP, por exemplo, são construídos com máquinas de memória compartilhada, conectadas através de uma rede de interconexão. Aplicações para clusters de SMP podem ser programadas para utilizar troca de mensagens entre todos os processadores. Mas existe a possibilidade de um melhor desempenho se utilizado um modelo híbrido de comunicação com troca de informações por memória compartilhada dentro do nó SMP e troca de informações por mensagens entre os nós. Nesse trabalho foi desenvolvido e avaliado um modelo híbrido de programação para uma aplicação na área de engenharia mecânica baseada no método dos elementos finitos. O objetivo desse trabalho é avaliar esse modelo e comparar seu desempenho com uma versão pura, por troca de mensagens, da aplicação. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACTIn the area of parallel processing there are two major programming paradigms: Shared Memory and Message Passing. Each of them fits into a specific physical model, but there are multiprocessor architectures whose mapping to one of these paradigms is not so simple. SMP clusters, for example, are built by connecting some shared memory machines through an interconnection network. Applications on SMP clusters can be programmed to use message passing among all processors. However, it’s possible to achieve better performance using a hybrid model with shared memory communication inside SMP nodes and message passing communication between them. In this work, a hybrid model was used to develop an engineering application based on the Finite Element Method in order to evaluate this model and to compare its performance with a pure message passing version of the same application